摘要：在市政排污管施工中運(yùn)用定向鉆施工方法，具備穿越距離長(zhǎng)、施工效率高的優(yōu)勢(shì)。為了保證定向鉆施工進(jìn)度，避免各種因素對(duì)施工進(jìn)度造成不利影響，應(yīng)當(dāng)控制好土建施工技術(shù)和管道定向鉆穿越施工技術(shù)要點(diǎn)。本文以潮河一標(biāo)道路污水管道施工為例，對(duì)市政排污管穿越南水北調(diào)河道定向鉆施工主要特點(diǎn)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：市政；排污管；定向鉆施工

一、市政排污管網(wǎng)的作用分析

在人們的日常生活中，水是不可或缺的重要物質(zhì)之一，人們使用之后的水便成為了生活污水，工業(yè)企業(yè)使用后的水則會(huì)成為工業(yè)廢水。市政排污管網(wǎng)最基本的任務(wù)就是能夠及時(shí)、有效、安全、通暢地對(duì)各類污水進(jìn)行收集和輸送，進(jìn)而確保污水處理的有序進(jìn)行。通常情況下，排水管網(wǎng)主要是由排污管和檢查井等部分組成，其作用是避免污水、廢水對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成污染和破壞。市政排污管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分之一，采用何種排污系統(tǒng)對(duì)污水、廢水進(jìn)行排除是市政排污管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性問(wèn)題，其不但影響著排污管網(wǎng)的具體設(shè)計(jì)和施工，而且還會(huì)對(duì)管網(wǎng)投入使用后的維護(hù)及管理有所影響，最為重要的是會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐某鞘幸?guī)劃以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著深遠(yuǎn)影響。

二、市政排污管穿越南水北調(diào)河道定向鉆施工特點(diǎn)

（一）工程概況

針對(duì)新鄭市G107國(guó)道、中華北路、解放北路3條道路的污水管道穿越南水北調(diào)中線總干渠工程，分別做出3處定向鉆穿越方案設(shè)計(jì)。按照南水北調(diào)中線總干渠建筑物分類標(biāo)準(zhǔn)，確定總干渠渠道、控制線工程和各類交叉建筑物按I級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。

在定向鉆施工中，穿越段采用鋼塑復(fù)合管，連接段采用預(yù)制混凝土管，具體情況如下：鋼塑復(fù)合管內(nèi)部采用EP，外部采用PE復(fù)合，在出口處使用高溫耐磨防腐材料進(jìn)行防腐處理，利用雙密封焊接保證鋼塑復(fù)合管的強(qiáng)度；連接段采用承插管作為混凝土管接頭。

水平定向穿越設(shè)備包括動(dòng)力系統(tǒng)、穿越主機(jī)、控向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)、鉆具。泥漿系統(tǒng)由泥漿攪拌系統(tǒng)、泥漿加料系統(tǒng)、泥漿回收系統(tǒng)及配套動(dòng)力系統(tǒng)組成；控向系統(tǒng)使用有線控向，以及Turtracke及elicpse地面信標(biāo)輔助控向系統(tǒng)。

（二）土建施工技術(shù)要點(diǎn)

1.測(cè)量放線

以施工圖紙和測(cè)量控制點(diǎn)為依據(jù)，對(duì)管線穿越中心線、施工作業(yè)場(chǎng)地邊界線的具體位置進(jìn)行測(cè)定。將標(biāo)志樁設(shè)置在入土點(diǎn)和出土點(diǎn)，注明穿越管道的入土角、出土角和高程坐標(biāo)。進(jìn)行放線時(shí)，保證入土點(diǎn)、出土點(diǎn)位置沿管線軸線方向偏差小于20mm，左右偏差小于10mm。在施工作業(yè)帶清理前測(cè)量放出穿越施工作業(yè)場(chǎng)地邊界線，在清理后放出穿越軸線。當(dāng)管道穿越遇到光纜、電纜、管道等障礙物時(shí)，應(yīng)當(dāng)與有關(guān)部門聯(lián)系進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)。

2.進(jìn)場(chǎng)道路修筑

進(jìn)場(chǎng)道路修筑在靠近公路的一側(cè)，要保證道路平坦，具備一定承載強(qiáng)度。道路修筑選用硬質(zhì)石料或砂礫石作為結(jié)構(gòu)層填筑料，要求壓實(shí)厚度為30cm，路基橫斷面呈拱形，路拱橫向坡度為2.5%。設(shè)計(jì)路面為寬5m、厚15cm的泥結(jié)碎石路面，采取有效措施保護(hù)公路和路肩，如遇排水溝應(yīng)埋設(shè)過(guò)水涵管。

3.作業(yè)帶清理平整

為了確保施工機(jī)具通行順暢，應(yīng)使用推土機(jī)將施工作業(yè)帶內(nèi)的雜草、樹(shù)木、石塊、構(gòu)筑物清理干凈，采取措施保護(hù)作業(yè)帶內(nèi)的水利、電力設(shè)施。對(duì)于有排水溝、灌溉區(qū)的作業(yè)帶，應(yīng)當(dāng)預(yù)埋過(guò)水設(shè)施，保證作業(yè)帶不影響農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)，如圖1所示：

圖1 過(guò)溝、涵便橋圖

4.基坑開(kāi)挖

①錨固坑開(kāi)挖。在水平定向鉆機(jī)就位時(shí)，在已安裝好的擋板前打4根Ф168×5×8m的管樁，并用槽鋼將地錨、擋板、管樁和鉆機(jī)下墊的鋼板進(jìn)行連接。

②泥漿池開(kāi)挖。使用施工機(jī)械開(kāi)挖泥漿坑，在出土端和入土端各開(kāi)挖一個(gè)泥漿池，為了防止泥漿滲漏，在泥漿坑四周和底部鋪墊彩布條。

③管道發(fā)送溝開(kāi)挖。盡可能地挖發(fā)送溝，以減小管道在回拖過(guò)程中產(chǎn)生的阻力和外層損傷，如若不具備挖發(fā)送溝的條件，應(yīng)采取安裝滾輪架或打土堆的方法進(jìn)行管道回拖。

（三）管道定向鉆穿越施工技術(shù)要點(diǎn)

1.場(chǎng)地整平

首先使用推土機(jī)將作業(yè)場(chǎng)地進(jìn)行初步整平后，再進(jìn)行反復(fù)碾壓，借此來(lái)使整個(gè)場(chǎng)地的地質(zhì)條件變得更為密實(shí)；隨后按照施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行鋪墊，并在鉆機(jī)位置下布設(shè)鋼板，這樣有助于確保鉆機(jī)的穩(wěn)定性。

2.設(shè)備布置

為確保能夠在夜間正常施工，需要在場(chǎng)地圍欄處布設(shè)防爆照明燈。同時(shí)還需要布設(shè)如下設(shè)備：定向鉆機(jī)、泥漿泵、發(fā)電機(jī)組、吊車、鉆桿與鉆具等等。

3.錨固坑安裝就位

①錨固坑具體位置的確定應(yīng)當(dāng)按照穿越入土點(diǎn)位置、入土角度以及鉆架高度為依據(jù)，實(shí)際安裝過(guò)程中，需要采用全站儀進(jìn)行定位。

②當(dāng)錨固箱安裝好之后，吊車從旁配合將鉆機(jī)及其配套設(shè)備安裝就位，隨后對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行調(diào)整，可按照設(shè)計(jì)圖紙中的入土角度調(diào)整鉆機(jī)的高度，具體入土側(cè)平面圖如下所示：

圖2 定向鉆穿越入土側(cè)平面圖

③以上工作完成后，應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。初步控制方向參數(shù)可以根據(jù)鉆機(jī)入土和出土點(diǎn)兩側(cè)沿中心線多測(cè)點(diǎn)測(cè)量取平均值的方法進(jìn)行確定，然后對(duì)定向鉆機(jī)的連接管路和接頭進(jìn)行檢查，看是否連接牢靠，全部設(shè)備檢查完畢后，便可進(jìn)行開(kāi)機(jī)試運(yùn)行，若系統(tǒng)各個(gè)參數(shù)都處于正常后，便可按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鉆進(jìn)。

④在開(kāi)鉆之前，應(yīng)當(dāng)先配制好泥漿，泥漿的粘度可以采用馬氏漏斗進(jìn)行測(cè)量，時(shí)間控制在2小時(shí)一次。通過(guò)對(duì)南水北調(diào)相關(guān)地質(zhì)勘探報(bào)告進(jìn)行查閱得知，本工程穿越的地層主要包括細(xì)砂巖石、粘土巖、砂巖等等。為此，應(yīng)當(dāng)按照這些地層的特征制定合理的泥漿配制方案。其中導(dǎo)向孔的泥漿配制情況如下：泥漿粘度為45s，失水量控制在15ml以下，配合比標(biāo)準(zhǔn)為膨潤(rùn)土 5%、潤(rùn)滑劑0.1%、降失水劑0.28%、濾餅劑0.1%、增粘劑0.04%。

4.導(dǎo)向孔鉆進(jìn)

先進(jìn)行試鉆進(jìn)，若是鉆頭水眼通暢則繼續(xù)鉆進(jìn)。由于本工程為穿越施工，故此需要采用加厚型鉆桿和鑲齒三牙輪鉆頭，控向系統(tǒng)則可采用TTS實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)和MGS系統(tǒng)，這有助于確保出土位置的準(zhǔn)確性。由于導(dǎo)向孔鉆進(jìn)是整個(gè)穿越施工過(guò)程中最為關(guān)鍵的一道工序。為此，必須做好實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量工作，以此來(lái)控制導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)質(zhì)量。

（四）關(guān)鍵性問(wèn)題的解決措施

本工程地表以下5m為膨脹巖，上部為中粉質(zhì)壤土。膨脹巖本身屬于軟巖中的一種特殊類型，它的性狀具有似巖非巖、似土非土的特點(diǎn)，而且與水的關(guān)系極其密切，親水性異常強(qiáng)烈。由于其含有大量親水礦物，當(dāng)濕度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)伴隨有較大的體積變化，變形受約束時(shí)則會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。膨脹巖遭遇地下水之后會(huì)出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象，這樣容易引起抱管，從而給造孔及拖管施工帶來(lái)了一定的麻煩，而中粉質(zhì)壤土容易引起坍孔且很難成孔。上述情況是本工程施工建設(shè)過(guò)程中的關(guān)鍵性問(wèn)題，必須采取有效的措施加以解決，以此來(lái)確保整個(gè)穿越工程能夠順利進(jìn)行。經(jīng)過(guò)多方面綜合考慮，決定向泥漿中加入膠質(zhì)材料，以此來(lái)提高泥漿本身的膠結(jié)性，使其能夠?qū)ε蛎泿r裂隙進(jìn)行封閉，這樣便可以達(dá)到阻水的目的。

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